双电磁阀在连锁中的应用陈

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1、双电磁阀在联锁系统的应用陈永涛摘要：安全性0前在石油化工行业设计与正常运行中起着非常重要的作用，安全仪表系统有传感器、逻辑控制器以及最终控制元件（安全功能的控制阀和电磁阀）是应对过程异常的最后防线。但是在保障化工设备安全可靠时如何避免因安全仪表的自身原因造成的非计划停车同样得到大家关注，特别是安全仪表系统的冗余设计被广泛的应用。采用二选二系统来实现控制元件（安全功能的控制阀和电磁阀）的冗余配置，减少控制元件误动作而引起的非计划停车。本文主要分析电磁阀的冗余设if#及电磁阀的工作原理，简要说明在机组油路电磁阀中实际应用。关键词：安全冗余联锁一、引言兰州

2、石化公司石化厂丙烯腈装置采用美国索亥俄公司专利技术，由兰州石油化工设计院设计，1991年12月3日一次投料试车成功并投产。装置主要生产原料为丙烯、液氨、空气及钼系催化剂，经后期改造丙烯腈回收率达到94%。随装置的长周期运行，出于仪表自动化和设备安全的考虑，对汽轮机检测点不断增加，但同时也要求整个控制过程更加简明、完善，因此应该降低甚至消除因电磁阀本身原因引起的机组误报警、非计划停车。二、C-101空压机机组系统流程：丙烯腈装置空压机为沈阳鼓风机厂生产的MCL524-2型号的空气压缩机。空气经空气过滤器（GF-125）进入离心压缩机（C-101），在此

3、过程中，叶轮的动能转换为空气的静压能，将空气压缩至0.20土0.02MPa(G)后送至反应器(R-101)作为反应原料。另外还有一条放空线路，做为调节空气流量和反应器停工及事故状态下空气放空使用。压缩空气还可送至催化剂贮槽(V-102),在开工停工时，用来装卸催化剂。丙烯腈装置空压机为反应器(R-101)提供反应原料，直接影响反应器的反应效果。润滑油经P143泵送出，经过E-149冷却后分为两路：一路经过GF-123过滤器后在分两路，其中一路作为高位油箱里的紧急备用润滑油，另一部分进入机组的各个润滑点最后返回到V-142油箱。另外一路油经过GF-12

4、6过滤后去透平机C-102的调节系统作为控制油，控制油压力作为开车条件，当控制油压力高于O.SMPa时，将机组危急遮断器挂上，阻气阀打开，次高压蒸汽进入，透平开始正常运转，最后控制油也返回到V-142油箱。f-kCArW.'—V-143二高位油箱KissiB■%»%>?■nissiks回油忌哲压總机油路管道工芭流租图（局部〉-改造前在上述流程中，压缩机油路控制在整个机组安全稳定运行过程中是非常重要的，油路控制是利用电磁阀的通断，对控制油总管压力进行控制，从而实现机组正常的开停车。原先，空压机油路电磁阀采用的是采用杭州汽轮动力集团的24VDC两位三通管

5、道式电磁阀（管道电磁阀是用来控制流体的方向的自动化基础元件，属于安全仪表系统最终控制元件；通常是利用阀门的开关状态来对介质方向进行控制，从而达到控制的目的）。三、机组的主要控制元件管道式电磁阀存在的以下问题：1、控制油电磁阀为单电磁阀配置，存在误动作或无动作风险。2、电磁阀使用时间较长，电磁阀膜片长时间侵泡在油中，容易造成泄漏，致使空压机联锁导致非计划停车。3、电磁阀由于卡住、腐蚀等原因，是电磁阀最大的故障原因，电磁阀组2蒸汽•电磁阀组1cp——RB与側进油气控阀1回油气回油总管压缩机油路管道工艺流程图（局部〉-改造后由于电磁阀故障是造成整个安全仪表

6、系统故障和失效的重要一环，需要更加秉视。由于管道式电磁阀在配置冗余方式是无法进行的，为此按照安全仪表电磁阀的设置原则，我们对管道用气控阀代替，用电磁阀去控制速关阀的气路部分实现冗余配置。为此在改造中如下图进行了改造，由于原管道式电磁阀为两位三通管道式丼功能，为此要在进汕和冋汕都耍加装气控阀，来代替原两位三通管道电磁阀的功能。为了防止气控阀在断气是保证设备的安全，气控阀的弹簧复位后阀的开关要进行选择，进油气控阀为弹簧复位关闭，回油气控阀为弹簧复位打开，来保障气源故障时设备安全。四、图中用了2组冗余电磁阀下面对冗余电磁阀的通断进行介绍：安全性逻辑分析状态

7、R1R23#1#2#全部功能实现000单个通道失败101010可用性逻辑分析状态R1R23#1#2#企部功能正常111单个通道功能失败101010此冗余电磁阀设计是利用2台电磁阀进行串接实现，但为了防止电磁阀本体气路部分出现故障，需选用电磁阀为超高强度复位弹簧，确保功能始终保持正常，这样可以避免了由于线圈故障及继电器故障导致的电磁阀故障。为Y考虑安全性，需要设计为正常电磁阀带电状态，这样可以避免由于通道的影响故障导致危险的发生。由于本次改造中最初在回油加装两通两位气控阀来实现原管道式电磁阀的功能，在改造完成后发现需要停车泄压时无法正常泄压，在第二次停

8、车改造中在进油管线上加装两通两位气控阀气控阀后即现在的运行方案。在以后类似的管道式电磁阀改造中为了减少硬件部